蓄电池在线自动均衡和内阻测量系统的设计

针对牵引变电所直流系统运行中,管理方式不科学造成蓄电池寿命缩短,甚至全所失去操作电源,而现有开路电压测试存在精度低、危险性大的问题,提出了牵引变电所蓄电池在线自动均衡和内阻测量系统。该系统采用在线分段均衡和分段直流电阻测量技术,能在既有系统正常运行的情况下自动完成蓄电池的均衡,在线对系统内阻进行测试,使蓄电池处于理想的运行状态。     

电厂直流系统的母线失压补偿技术研究

设计出一种可靠、经济的直流系统拓扑结构,结合电力电子技术,保障在交流失电、部分蓄电池故障情况下,正常蓄电池组仍可通过DC/DC升压装置继续放电,维持直流母线电压稳定,提高电厂直流电源系统的供电可靠性.试验结果表明,直流电源系统在线监测与应急电源稳压装置具备直流母线失压补偿功能.     

基于智能蓄电池监测的远程核容作业方案设计

随着智能蓄电池在线监测系统的安装应用,直流系统现场基本实现了蓄电池的状态检修,但容量核对性放电作业仍然需要进行现场作业,过程繁琐、安全度低、成本高,很多站点不具备标准周期核容作业的能力。为了解决这一难题,提出了一种基于蓄电池在线监测系统和便携式放电负载的规约转换装置,实现了远程核容作业,减少了维护成本,现场试验证明,该装置运行稳定可靠,可进一步推广。     

镉镍蓄电池直流装置的电源选择及运行维护

镉镍蓄电池直流装置作为变电所直流操作电源,具有占地面积小、便于安装和维护可靠性高、无污染、节约能源等优点;而且成套性很强,集蓄电池、充电机、直流输出控制、绝缘监察、闪光装置等于一体;又由于镉镍蓄电池的质量不断提高及对充电技术的不断完善,稳压稳流精度也有所提高,因此,在变电所6kV直流操作电源上得到了广泛的应用。1锅镍蓄电池的特性1．l镉镍蓄电池的容量概念镉镍蓄电池是一种将电能转化为化学能（即充电）、使用时再将其化学能转化为电能（即放电）的二次电源装置。蓄电池的容量就是指它释放电荷的能力,也就是将充足…     

基于脉冲电流放电法的蓄电池内阻在线检测研究

针对现有蓄电池内阻检测方法存在的精度差、复杂性高和影响蓄电池寿命等缺点,研究了一种基于脉冲电流放电法的内阻在线检测系统。通过控制开关管的通断使蓄电池对负载进行脉冲电流放电,同时采集放电前后的电压及电流,经交流差分电路放大后将交流信号转变为直流信号,再通过滤波电路处理后进行模数转换,最后由MSP430单片机进行分析处理,实时在线计算蓄电池内阻。实验结果表明,本文提出的脉冲电流放电法需要测量的参数较少,降低了系统的复杂性,提高了在线测量蓄电池内阻的精确度,同时避免了瞬间大电流对蓄电池的损害,延长了使用寿命。     

带混合储能的光伏并网系统功率协调控制策略研究

针对光伏发电系统功率输出随机性强、波动性大等问题,本文提出了一种光伏超级电容蓄电池电解槽混合发电系统功率协调控制策略。分析并建立了光伏、超级电容、蓄电池及电解槽的数学模型,构建了一种将系统各单元通过变换器汇集于直流母线的混合系统结构。该控制策略将超级电容和蓄电池两者的荷电状态SOC(State of Charge )均考虑在内,通过对不同工况下系统各单元出力的协调控制,在实现直流微电网有功功率平衡的前提下,达到维持直流母线电压稳定和平抑系统并网功率的目的,提高了光伏利用率。利用PSCAD/EMTDC软件进行建模与仿真分析,验证了本文所提控制策略的有效性。     

带混合储能的光伏并网系统功率协调控制策略研究

针对光伏发电系统功率输出随机性强、波动性大等问题,本文提出了一种光伏-超级电容-蓄电池-电解槽混合发电系统功率协调控制策略。分析并建立了光伏、超级电容、蓄电池及电解槽的数学模型,构建了一种将系统各单元通过变换器汇集于直流母线的混合系统结构。该控制策略将超级电容和蓄电池两者的荷电状态SOC(State of Charge)均考虑在内,通过对不同工况下系统各单元出力的协调控制,在实现直流微电网有功功率平衡的前提下,达到维持直流母线电压稳定和平抑系统并网功率的目的,提高了光伏利用率。利用PSCAD/EMTDC软件进行建模与仿真分析,验证了本文所提控制策略的有效性。     

变电站直流系统自动远程维护技术

针对变电站直流系统现场人工维护工作极为繁琐,需要大量的人力和物力的情况,介绍了一种直流系统自动远程维护技术,可进行远程监测和远程维护.通过充电机与蓄电池组主备关系的自动无扰切换,对蓄电池在线充电放电,实时检测蓄电池的实际容量、状态和充电机相关特性参数.该技术的应用一方面大大降低直流系统检测及维护工作量,另一方面定期自动的蓄电池活化维护,提高蓄电池的使用寿命,降低了成本,因此具有广阔的应用前景.     

变电站蓄电池在线检测、修复系统研究

变电站每年有大量的报废蓄电池,这些报废的蓄电池加大了环境处理压力并污染地下水资源,造成巨大经济浪费。本文根据变电站直流系统中蓄电池的重要作用,分析目前变电站蓄电池运行、维护及在线监测装置的使用现状,提出了变电站蓄电池在线检测、修复系统。该系统具有日常维护检测、在线充放电、在线去硫化修复、综合分析、智能管理、自动报警等功能,在保证系统安全可靠运行的前提下提升了蓄电池的性能。     

一键顺控蓄电池组充放电自动切换管理装置的研制及应用

核对性放电试验是检测蓄电池容量是否满足要求、防止蓄电池早期失效的一种必要手段。由于蓄电池组的劣化，按规程需要反复 2-3次进行充、放电试验，根据现有设备，需要工作人员带电断、接直流电缆数十次之多，稍有不慎，将造成人员触电，直流系统短路、接地的风险。针对此类风险，设计了一种“蓄电池组充放电切换管理装置”。本装置基于“一键顺控”的设计思路，将双电源转换开关，ATS)原理与物联网技术组合应用，实现了核对性放电试验的“无人值守”及“一键顺控”。应用效果表明，本装置有效降低了人员触电及直流系统接地短路等风险，减少了直流系统脱离备用蓄电池的时间，为变电站直流系统安全稳定运行提供了有效保障[2]。     

蓄电池在线核容放电关键装置与远程控制策略的研究

为了解决蓄电池组远程控制在线式核容放电的技术问题,设计了以主控制器为核心,调压装置、母联保护装置为主要组成部分的在线核容放电系统,并给出了远程控制的详细策略。在充电机输出端与直流母线之间串接可控调压装置,降低母线电压,达到蓄电池在线放电的母线电压条件。在交流停电时,由母联保护装置自动接入备用组电池,保障直流系统供电安全。并且,以可控馈网逆变器为放电负载,最终实现具有节能环保效果的蓄电池远程控制在线核容放电系统。     

蓄电池组充放电无间断供电的试验方法研究

分析直流供电系统的工作原理和蓄电池核对性充放电试验方法,针对试验过程中可能出现的异常情况,利用大功率二极管的工作特性,设计出新的直流系统辅助充放电装置,来达到提高直流系统供电可靠性的目的.     

基于复合储能的微电网运行方式切换控制策略

微电网是高效规模利用分布式电源的重要途径之一.针对微电网并网运行与孤岛运行方式之间的切换,提出一种含复合储能装置的微电网优化控制策略.在分析蓄电池及超级电容器特点的基础上,将功率密度高的超级电容器和能量密度大的蓄电池组成复合储能装置,用于由分布式电源组成的微电网作为主控电源,以实现微电网的平滑切换为目标.通过在线监测配电网侧与微电网侧电压、频率与相角差的变化,建立了含复合储能的微电网模型,采用多层次控制策略,实现微电网运行方式的自动无缝切换.利用PSCAD/EMTDC软件对系统进行了仿真研究,结果表明:在切换时间、频率、电压与相角差上,复合储能均小于蓄电池储能,所提优化切换控制策略及复合储能系统是有效和可行的.     

蓄电池远程管理系统在变电站通信电源维护中的应用

针对传统蓄电池组维护方法存在的形式单一、维护时间长、安全风险大等问题,以呼和浩特供电局台阁牧变电站为试点,安装1套蓄电池远程管理系统,通信管理人员通过计算机网络,利用变电站通信监控平台远程监控变电站内蓄电池管理系统的监控主机,操作监控主机给执行机构下达命令,完成蓄电池充放电等操作。通过对蓄电池进行远程充放电试验,验证了系统可实现通信蓄电池组远程在线监控和充放电试验,同时可提高测试维护的工作效率,降低电池组脱离系统后的安全风险,有效地解决了单节电池之间电压不均衡所导致的电池容量衰退、使用寿命缩短等问题。     

蓄电池内阻测量装置的研究

实现单体电池内阻的在线实时监测,对提高直流系统的安全运行、提高供电系统的可靠性和自动化程度,有着十分重要的意义。对现有的几种直流系统蓄电池单体电池内阻测量方法如密度法、开路电压法、直流放电法和交流法等进行了比较分析,指出了它们的优缺点。提出了一种新的蓄电池单体电池内阻测量方法———交流变频测量法,着重介绍了该装置的工作原理及硬件与软件设计。基于该测量法的内阻测量装置现已在多个变电站中投入运行,现场使用表明该方法完全克服了传统内阻测量方法的缺点,具有测量精度高、抗干扰能力强、可实现在线测量等优点。     

基于改进比例控制的STATCOM/BESS直流侧功率动态分配方法

在静止无功补偿器的直流侧并联蓄电池储能系统,可以解决微电网中因可再生能源发电波动性引起的供电质量降低的问题,当静止同步补偿器直流侧并联多个蓄电池储能系统时,为了均衡直流侧各个蓄电池储能系统的功率,提出了一种基于改进比例控制的直流侧功率动态分配方法。该方法以各个储能单元的荷电状态平均数为控制目标,对各个储能单元实时的So C采用一种可变比例系数控制,其控制量决定各个储能单元功率分配,可以实现So C较高的模块在放电时输出较多功率。同时So C较低的模块在充电时吸收较多功率,还可以在系统只输出无功功率时实现So C较高的模块给So C较低的模块充电。结果表明:在动态功率均衡控制中通过在线改变比例系数,可以有效地提高模块的利用率,快速完成模块之间的功率均衡。最后,仿真和实验结果验证了所提控制方法的正确性。     

直流内阻测试法在蓄电池监测系统中的应用

直流系统是变电站正常运行的重要保障,配置准确、快速、安全的蓄电池在线监测装置是消除直流系统安全隐患的重要手段。2011年临沧供电局在110kV孟定变成功实施"一种直流系统蓄电池性能的在线监测装置"的科技项目,这套装置可以较好地掌控蓄电池当前的实际状况,截止目前运行状况良好,并获国家实用新型专利奖。     

基于支持向量回归的变电站蓄电池退化趋势预测

蓄电池是变电站电源重要组成部分,为直流系统提供稳定可靠供电。但运行中的蓄电池长期处于浮充状态,难以在线测量其最大荷电容量,容易出现蓄电池退化导致的储能不足,变电站保安电源中断和保护系统供电中断等问题。为准确预测铅酸蓄电池退化趋势,本文提出一种计及浮充和均充影响的蓄电池退化趋势预测方法。采用集合经验模态分解法（EEMD）将随时序变化的蓄电池健康状态特征量进行模态分解,然后将退化特征量模态分解的结果作为输出、电池浮充时长和均充次数作为输入代入支持向量机（SVM）完成预测模型的训练。以数据驱动的方法建立蓄电池使用计划与退化趋势之间的相关性,从而最终实现蓄电池退化趋势的预测。仿真实验结果表明,本文所提方法可有效预测蓄电池在使用计划内端电压和内阻等健康状态特征量的变化,为变电站的直流系统的合理运维提供依据。     

磁调制式直流系统绝缘监测装置的设计和应用

利用磁调制原理构成直流电流传感器,并由此设计了直流绝缘在线检测装置。本装置与直流系统完全独立,不影响直流系统正常工作且直流电流传感器结构简单、分辨率高。由于采用固定偏差设计,实时检测偏差基准,提高了装置的抗干扰能力。该装置适用于发电厂与变电站直流系统绝缘的在线检测。     

直流系统绝缘监测装置的设计和应用

利用磁调制原理构成直流电流传感器 ,并由此设计了直流绝缘在线检测装置。本装置与直流系统完全独立 ,不影响直流系统正常工作且直流电流传感器结构简单、分辨率高。由于采用固定偏差设计 ,实时检测偏差基准 ,提高了装置的抗干扰能力。该装置适用于发电厂与变电站直流系统绝缘的在线检测